无线发射接收系统设计与实现.doc

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1、无线发射接收系统设计与实现　　1、引言　　对于环境信息采集是很普遍的，但是将采集的信息如何传输就是关键，传统的系统都是用有线的方法，不仅要铺设线路，而且不方便，可移植性差。随着无线技术的不断发展，无线在各个领域中的应用也不断增加，通过嵌入式系统，用无线的方式实现数据的采集和传输是最好的解决方法，不仅简化了实施的难度，而且成本相对较低。　　本文主要是以C51单片机为控制核心，用无线接收发射装置来实现环境数据采集系统。　　　　2、系统目的　　设计并制作一个无线环境监测模拟装置，实现对周边温度和光照信息的探测。该装置由1个监测终

2、端和不多于255个探测节点组成（实际制作2个）。监测终端和探测节点均含一套无线收发电路，要求具有无线传输数据功能，收发共用一个天线。　　探测节点有编号预置功能，编码预置范围为00000001B～11111111B。探测节点能够探测其环境温度和光照信息。温度测量范围为0℃～100℃，绝对误差小于2℃；光照信息仅要求测量光的有无。探测节点采用三节1.5V干电池串联，单电源供电。　　监测终端用外接单电源供电。探测节点分布示意图如图1所示。监测终端可以分别与各探测节点直接通信，并能显示当前能够通信的探测节点编号及其探测到的环境温度

3、和光照信息。　　　　每个探测节点增加信息的转发功能，节点转发功能示意图如图2所示。即探测节点B的探测信息，能自动通过探测节点A转发，以增加监测终端与节点B之间的探测距离D+D1。该转发功能应自动识别完成，无需手动设置，且探测节点A、B可以互换位置。　　　　　　3、方案设计与论证　　　　3.1、方案设计　　方案一：采用at89s52单片机，无线发射采用使用LC振荡器，无线接收采用超外差电路，硅光片，DS18B20，8位拨码开关。　　方案二：采用at89s52单片机，无线发射采用使用声表器件，无线接收采用超再生电路，硅光片，D

4、S18B20，8位拨码开关。　　　　3.2、方案论证：　　（1）无线发射电路选择　　早期的发射机较多使用LC振荡器，频率漂移较为严重。声表器件的出现解决了这一问题，其频率稳定性与晶振大体相同，而其基频可达几百兆甚至上千兆赫兹。无需倍频，与晶振相比电路极其简单。以下图电路为常见的发射机电路，由于使用了声表器件，电路工作非常稳定，即使手抓天线、声表或电路其他部位，发射频率均不会漂移。所以显然，发射采用使用声表器件的电路。　　　　图3无线发射装置　　（1）无线接收电路选择　　接收机可使用超再生电路或超外差电路，超再生电路成本低，

5、功耗小可达100uA左右，调整良好的超再生电路灵敏度和一级高放、一级振荡、一级混频以及两级中放的超外差接收机差不多。然而，超再生电路的工作稳定性比较差，选择性差，从而降低了抗干扰能力。下图为典型的超再生接收电路。　　虽然超生差优势很多，但是根据实际应用，多数普通的无线传输采用超再生电路，主要是由于超生差成本比较高，所以本系统最终还是采用超再生电路。　　　　图4无线接收装置　　　　3.3、设计方案总结：　　经过分析，最终选择了方案二，虽然不是最佳方案，但是总体上已经符合了这个系统的要求，从成本上来说，方案二更好。